广深电气直流屏技术中心

某日某110kv变电站直流电源巡检人员听见烟感装置动作报警，监控中心直流屏后台显示直流屏告警，主控室有异常爆裂声，发现主控室内有大量烟雾，此时蓄电池整组烧毁，蓄电池柜、直流屏充电柜及馈线柜严重烧损，部分保护、测控屏受高温熏烤，全站直流电源消失。

二、故障原因分析

1、系统组成及运行方式 

该站直流电源系统操作电压为DC230V。直流电源系统接线采用单母线分段接线进行方式，配置1组蓄电池和1组直流电源系统，蓄电池组为18只12V200AH蓄电池.

站内直流充电系统配备6台220V10A充电模块，输出至合闸母线，分别为蓄电池提供浮充电源、合闸母线提供电源。合闸母线电源通过自动降压硅链为控制母线提供直流供电。

正常运行状态下直流电源控制母线电压在225V，合闸母线电压242V。蓄电池组作为该站的备用直流电源，直流电源同时也作为35KV开关，10KV开关的合闸电源，分为35KV1段合闸电源和35KV2段合闸电源（并列点在35KV母分开关柜）、10KV1段合闸电源和10KV2段合闸电源（并列点在10KV母分开关柜）；控制母线为控制直流1段、控制直流2段。

2、直流电源故障描这

   1）直流电源外观检查情况。该变电站现场直流电源系统充电设备和蓄电池组均已烧毁。

2）直流电源试验检测情况，由于该站现场直流电源系统充电设备和蓄虵池组均已浇毁，无法对其故障原因进行进一步的测试和分析。但从集控站后台直流电源历呼数据收集到以下数据；

a从集控制站后台直流电源历呼数据分析发现，该站直流电源直流母线电压自事故前一周大部分时间为252V，也就是说充电装置长时间处于均充状态。

b根据变电站修试工区提供的该站蓄电池核对性充放电记录和运行单位提供的蓄电池浮充电压测度测试记录分析，该站部分电池容量已不足。在整组蓄电池中，各中蓄电池电压参差不齐，差异较大，有些蓄电池电压偏低，而有些蓄电池电压偏高。

3、故障原因分析

由于变电站现场直流电源系统充电设备和蓄电池组均已烧毁，无法对其帮联原因进一步的测试和分析，但从变电站和集控站对该站蓄电池和充电装置有关运行记录部分数据分析得出本次本故的原因如下：

1）该变电站一周前开始记录直流电源直流母线电压基本为252V（浮充电压设定为242V，均充电压设守为252V），也就是说明充电装置长时间处于均充装态，这已说明，蓄电池状况已恶化。因为该充电装置均充保护时间为12h,当超过保护时间12h后，充电装置由均充转为浮充。

   由于直流电源蓄电池组个别电池状况已是不良（可从蓄电池两站电压和蓄电池核对性充放电记录可看出），浮充充电电流很可能大于2A，这时充电装置又转为均充。这样就形成了一个恶性循环；蓄电池状况差→充电装置均充12h →充 电装置浮充→浮充充电电流大于2A →充电装置均充12h →蓄电池状况更差→浮充充电电流大于2A →充电装置均充12h →…这已形成恶性循环，随着时间的推移，就会导致电池内部水分逐渐丢失，电池性能也逐渐恶化。

由于直流电源充电装置没有判断蓄电池故障的功能，也未有蓄电池在线检测的功能，运行人员无法获悉充电装置工作状态并及处理。因此蓄电池发到有恶化，长期均充是造成本次蓄电池故障的主要原因。

2）根据修试工区提供的该站直流电源蓄电池核对性充放电记录和运行单位提供的蓄电池浮充电压测试记录分析，该站的部分电池容量不足，在此情况下，由于充电装置长时间处于均充状态，使蓄电池组严重过充，极有可能充状态下的短路极易发生打火秋燃烧事故，进而引起电池爆裂。从现场烧损电池形状分析，电池外表无明显鼓肚和内部变形，也符合这一推断。

3）该站未安装蓄电池和充电装置在线监测或状态监测设备，同时没有按照规程要求定期对蓄电池组进行必要的核对性容量测试和内阻测试，因此，运行和检修人员没有对数据进行系统分析和及早发现问题并更换带病运行的蓄电池组。

三、直流电源蓄电池故障处理与防范措施

1、故障处理情况

1）立即恢复该站的直流电源正常供电。要求调度所根据该地区供电局提供恢复送电次序表，事故放生后2日内恢复重要用户线路供电，其余部分受损二次设备请调度所联系厂家购买备品，尽快恢复供电。修试工区尽快恢复变电所直流电源正常运行方式。

2）调度所联系差落实设备带电除尘厂家 ，在近期对该站主控室设备进行一次全面带电除尘，改善设备运行环境。

3）加强设备的运行巡视检查。

2、防范措施

1）值班人员关注直流充电机均充状态，一般直流电源系统会设置成每3个月均充一次以避免蓄电池硫化或钝化，如果蓄电池没有放电而均充间隔时间明显缩短，则需对蓄电池健康状态进行测试评估，及时发现原因，杜绝蓄电池带病运行。直流屏对蓄电池进行充电时，为了保证蓄电池充满，在蓄电池电压显示达到设置充电电压或均充10小时后，一般会有3个小时的小电流延时充电，对于运行超过5年的蓄电池组，小电流延时充电时间建议不超过1小时。

2）加快蓄电池室改造力度，设置独立蓄电池室，并安装必要的空调装置，统计站用交直流电源及蓄电池组等设备的在线监测、维护设备安装情况，对同类事故设备运行排查。

3）进行全面的蓄电池组运行状况和情能质量，充电装置工作状态的检查。

4）今后变电站可配置蓄电池和充电装置在线监测或状态监测设备，通过测试蓄电池内阻、单节电压、单节温度、极化电容、极化内阻等指标并统计分析，充分掌握蓄电池运行状况和变化趋势，提前预警有潜在故障风险的蓄电池。

5）由于直流电源的稳压精度、稳流精度等指标的优劣都会影响蓄电池的运行质量和寿命，同时直流屏监控单元对蓄电池管理功能的好坏也会影响蓄电池功能表现，所以每年可用直流电源综和特性测试仪进行对直流电源关键指标进行测试，对于指标达不到国家标准的直流屏进行更换。